Венерина мухоловка - Venus flytrap

Эта статья о растении. Для использования в других целях см. Venus Flytrap (значения).

Венерина мухоловка
Венерина мухоловка показывает волосы на спуске. Jpg
Лист
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Eudicots
Заказ:Caryophyllales
Семья:Droseraceae
Род:Дионея
Sol. бывший Дж. Эллис 1768
Разновидность:
D. muscipula
Биномиальное имя
Dionaea muscipula
Дж. Эллис
Распределение Dionaea (пересмотренное) .svg
Распределение
Синонимы[2]
  • Дионея Раф., Вариант написания
  • Dionaea corymbosa
    (Раф.) Steud. (1840)
  • Dionaea crinita
    Sol. (1990) как синоним
  • Dionaea dentata
    Д'Амато (1998) название опубликовано без описания
  • Dionaea heterodoxa
    Д'Амато (1998) ном. нуд.
  • Dionaea muscicapa
    Святой Хил. (1824) sphalm.typogr.
  • Dionaea sensitiva
    Салисб. (1796)
  • Dionaea sessiliflora
    (Раф.) Steud. (1840)
  • Dionaea uniflora
    (Раф.) Steud. (1840)
  • Drosera corymbosa
    Раф. (1833)
  • Drosera sessiliflora
    Раф. (1833)
  • Drosera uniflora
    Раф. (1833)

В Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) это плотоядное растение родной для субтропический водно-болотные угодья на Восточное побережье США в Северная Каролина и Южная Каролина.[3] Он ловит свою добычу - в основном насекомые и паукообразные - с улавливающей структурой, образованной концевой частью каждого из листьев растения, которая запускается крошечными волосками (называемыми «пусковыми волосками» или «чувствительными волосками») на их внутренней поверхности.

Когда насекомое или паук, ползающий по листьям, соприкасается с волоском, ловушка готовится закрываться, закрываясь только в том случае, если следующий контакт происходит в течение примерно двадцати секунд после первого удара. Триггеры могут возникнуть, если одна десятая насекомого находится в контакте.[4] Требование избыточного срабатывания в этом механизме служит защитой от потери энергии из-за захвата предметов, не имеющих питательной ценности, и растение начнет пищеварение только после пяти дополнительных стимулов, чтобы убедиться, что оно поймало живого насекомого, достойного употребления.

Дионея это монотипный род тесно связан с заводом водяного колеса (Альдрованда везикулеза ) и росянки (Drosera ), все из которых принадлежат семье Droseraceae.

Несмотря на то, что эта мухоловка широко выращивается для продажи, ее численность в естественном ареале быстро сокращается.[5] В настоящее время вид находится под Закон об исчезающих видах обзор Служба рыболовства и дикой природы США.[6]

Этимология

Общее название растения относится к Венера, римская богиня любви. Название рода, Дионея ("дочь Диона "), относится к греческой богине Афродита, а название вида, мышца, на латыни означает «мышеловка» и «мухоловка».[7][8] Латинское слово мышца («мышеловка») происходит от мус («мышь») и деципула ("ловушка"), а омоним слово мышца ("мухоловка") происходит от Musca ("летать") и деципула ("ловушка").[9][10][8]

Исторически это растение также было известно под сленговым термином «типитивитчет» или «тупитти-твитчет», что, возможно, косвенно указывает на сходство растения с женскими гениталиями человека.[7][11] Этот термин похож на термин tippet-de-witchet, который происходит от палантин и витчет (архаичный термин для влагалище ).[12][13] Напротив, английский ботаник Джон Эллис, который дал растению его научное название в 1768 году, писал, что название растения типпитывичит было местным словом либо из Чероки или же Катавба.[8][14] Название растения согласно Справочник американских индейцев происходит от Renape слово Titipiwitshik («они (листья), которые вьются (или втягивают)»).[15][16]

Открытие

2 апреля 1759 г. Северная Каролина колониальный губернатор, Артур Доббс написал первое письменное описание растения в письме английскому ботанику. Питер Коллинсон.[17] В письме он написал: «У нас есть разновидность Catch Fly Sensitive, которая закрывает все, что касается его. Он растет в широте 34, но не в 35. Я постараюсь сохранить семя здесь».[14][18] Год спустя Доббс более подробно рассказал о заводе в письме Коллинсону от Брансуика 24 января 1760 года.[19][20][21]

Великое чудо растительного мира - очень любопытный неизвестный вид Чувствительных. Карликовое растение. Листья подобны узкому сегменту сферы, состоящему из двух частей, как колпачок пружинного кошелька, вогнутой частью наружу, каждая из которых ниспадает назад с зазубринами (как железная пружинная ловушка для лисы); когда что-либо касается листьев или падает между ними, они мгновенно закрываются, как пружинная ловушка, и удерживают любое насекомое или все, что попадает между ними. На нем белый цветок. Это удивительное растение я назвал Fly trap Sensitive.

— Артур Доббс

Это было первое подробное зарегистрированное уведомление о растении европейцами. Описание было раньше Джон Эллис ' Письмо к Лондонский журнал 1 сентября 1768 г.,[8] и его письмо Карл Линней 23 сентября 1768 г.,[22] в котором он описал растение и предложил его английское название Мухоловка Венеры и научное название Dionaea muscipula.[23]

Описание

Венерина мухоловка - это небольшое растение, структуру которого можно описать как розетку из четырех-семи листьев, которые возникают из короткого подземного стебля, который на самом деле представляет собой предмет, похожий на луковицу. Каждый стебель достигает максимального размера от трех до десяти сантиметров, в зависимости от времени года;[24] более длинные листья с прочными ловушками обычно образуются после цветения. Мухоловки с более чем семью листьями колонии образованные розетками, которые разделились под землей.

Иллюстрация из Ботанический журнал Кертиса к Уильям Кертис (1746–1799)

Листовая пластинка разделена на две области: плоскую сердцевидную. фотосинтез -способный черешок и пара конечных лепестков, шарнирно соединенных в средней жилке, образуя ловушку, которая и является настоящим листом. На верхней поверхности этих долей красный цвет. антоциан пигменты и его края выделяют слизь. Лепестки выставлены быстрые движения растений, захлопывается при стимуляции добычи. Механизм захвата срабатывает, когда добыча касается одного из трех похожих на волосы трихомы которые находятся на верхней поверхности каждой доли. Этот механизм настолько узкоспециализирован, что может различать стимулы живой добычи и не-жертвы, такие как падающие капли дождя;[25] необходимо коснуться двух триггерных волосков последовательно в течение 20 секунд друг от друга или быстро коснуться одного волоса дважды,[25] после этого лепестки ловушки захлопываются, как правило, примерно за одну десятую секунды.[26] Края лопастей окаймлены жесткими волосковидными выступами или ресничками, которые сцепляются друг с другом и предотвращают побег крупной добычи. Эти выступы и триггерные волоски (также известные как чувствительные волоски) вероятны гомологичный щупальца, найденные у близких родственников этого растения, росянки. Ученые пришли к выводу, что ловушка-защелка произошла от ловушки для мух, подобной ловушке Drosera.[27]

Отверстия в сетке позволяют мелкой добыче сбежать, предположительно потому, что выгода, которую можно получить от нее, будет меньше, чем затраты на ее переваривание. Если добыча слишком мала и сбегает, ловушка обычно открывается в течение 12 часов. Если добыча перемещается в ловушке, она сжимается и пищеварение начинается быстрее.

Скорость закрытия может варьироваться в зависимости от влажности, света, размера добычи и общих условий выращивания. Скорость, с которой закрываются ловушки, можно использовать как индикатор общего состояния здоровья растения. Венериновые мухоловки не так зависимы от влажности, как некоторые другие плотоядные растения, такие как Непентес, Цефалот, наиболее Гелиамфора, и немного Drosera.

У венериной мухоловки могут быть разные формы и длина черешка, а также то, лежит ли лист на земле ровно или поднимается вверх под углом примерно 40–60 градусов. К четырем основным формам относятся: 'typica', самая обычная, с широкими опадающими черешками; 'erecta', с листьями под углом 45 градусов; 'linearis' с узкими черешками и листьями под углом 45 градусов; и 'filiformis' с чрезвычайно узкими или линейными черешками. За исключением filiformis, все это может быть стадиями образования листьев у любого растения в зависимости от сезона (полегающие летом по сравнению с короткими или полустоячие весной), продолжительности фотопериода (длинные черешки весной по сравнению с короткими летом) и интенсивность света (широкие черешки при слабом освещении по сравнению с узкими при более ярком свете).[нужна цитата ]

У растения также есть цветок на вершине длинного стебля, около 6 дюймов в длину. Цветок опыляется различными летающими насекомыми, такими как потные пчелы, усачьи жуки и клетчатые жуки.[28]

  • Цветущая мухоловка Венеры показывает свой длинный стебель

  • Крупный план цветка (c. Диаметром 20 мм)

  • Вид дает маленькие блестящие черные семена.

Среда обитания и распространение

Среда обитания

Карта первоначального распространения венерианской мухоловки

Венерина мухоловка встречается в азот - и среды с низким содержанием фосфора, такие как болота и влажные саванны. Небольшого роста и медленно растущая мухоловка Venus хорошо переносит огонь и требует периодического сжигания для подавления конкуренции.[29] Подавление огня угрожает его будущему в дикой природе.[30] Выживает на влажных песчаных и торфяных почвах. Хотя он был успешно пересажен и выращен во многих местах по всему миру, он произрастает только в прибрежных болотах Северной и Южной Каролины в Соединенных Штатах, в частности, в радиусе 100 километров (60 миль) от Уилмингтон, Северная Каролина.[31] Одно из таких мест - Северная Каролина. Зеленое болото. Также, похоже, существует натурализованная популяция венерианских мухоловок на севере Флорида а также представленное население в западных Вашингтон.[32][33] Недостаток питательных веществ в почве - причина, по которой она полагается на такие сложные ловушки: жертвы насекомых обеспечивают азот для белок образование, которое почва не может. Они переносят мягкую зиму, и венерианские мухоловки, которые не проходят период зимнего покоя, ослабнут и через некоторое время умрут.[34]

Это солнечные растения, обычно встречающиеся только на участках с менее чем 10% -ным покрытием кроны.[5] Микро-среда обитания, в которой он процветает, обычно скудна травами, травами, сфагнумом и часто голыми участками, где не хватает питательных веществ для нехищных растений, чтобы выжить, или где пожары регулярно устраняют конкуренцию и предотвращают образование укрытия. Таким образом, естественные пожары являются важной частью его среды обитания, и в большинстве мест требуется каждые 3-5 лет для D. muscipula процветать. После пожара D. muscipula семена хорошо прорастают в золе и песчаной почве, всходы хорошо растут в открытых послепожарных условиях. Семена сразу прорастают без периода покоя.[5]

Распределение

Dionaea muscipula в природе встречается только вдоль прибрежной равнины Северной и Южной Каролины в США, со всеми известными в настоящее время участками в пределах 90 км от Уилмингтон, Северная Каролина.[35] Обзор 1958 г. гербарии образцы и старые документы нашли 259 мест, где исторические записи задокументировали присутствие D. muscipula, в 21 округе в Северной и Южной Каролине.[36] По состоянию на 2019 год он считался искорененным в Северной Каролине во внутренних округах Мур, Робсон и Ленуар, а также в прибрежных округах Южной Каролины Чарлстон и Джорджтаун. Остающиеся сохранившиеся популяции существуют в Северной Каролине в графствах Бофорт, Крейвен, Памлико, Картерет, Джонс, Онслоу, Дюплин, Пендер, Нью-Ганновер, Брансуик, Колумбус, Бладен, Сэмпсон, Камберленд и Хок, а также в Южной Каролине в графстве Хорри.[35]

численность населения

Крупномасштабный опрос, проведенный в 2019 году Программой природного наследия Северной Каролины, насчитал в общей сложности 163951 особь Венериной мухоловки в Северной Каролине и 4876 особей в Южной Каролине, при этом 302000 особей остались в дикой природе в ее естественном ареале.[37] Это представляет собой сокращение более чем на 93% по сравнению с оценкой 1979 г., когда было около 4 500 000 человек.[5] Исследование 1958 года обнаружило 259 подтвержденных сохранившихся или исторических мест.[36] По состоянию на 2016 год известно 71 место, где растение можно было найти в дикой природе. Из этих 71 участка только 20 были классифицированы как имеющие отличную или хорошую долгосрочную жизнеспособность.[6]

Хищничество

Закрытие ловушки

Избирательность добычи

Замедленная съемка, показывающая, как мухоловка Венеры ловит добычу

Большинство плотоядных растений избирательно питаются определенной добычей. Этот выбор обусловлен доступной добычей и типом ловушки, используемой организмом. Добыча венерианской мухоловки ограничивается жуками, пауками и другими ползающими членистоногими. В Дионея диета составляет 33% муравьев, 30% пауков, 10% жуков и 10% кузнечиков и менее 5% летающих насекомых.[38]

При условии Дионея произошел от наследственной формы Drosera (плотоядные растения, использующие липкую ловушку вместо защелкивающейся ловушки) причина этого эволюционного ветвления становится ясной. Drosera поедают более мелких воздушных насекомых, тогда как Дионея потребляют более крупных земных жуков. Дионея способны извлекать больше питательных веществ из этих более крупных насекомых. Это дает Дионея эволюционное преимущество перед их предками липкой формы ловушки.[39]

Механизм отлова

Крупный план одного из волосков на петлях

Венерина мухоловка - одно из очень небольшой группы растений, способных к быстрое движение, Такие как Мимоза стыдливая, то Телеграфный завод, росянки и пузырчатка.

Механизм захвата ловушки включает сложное взаимодействие между эластичность, тургор и рост. Ловушка закрывается только тогда, когда две стимуляции триггерных волосков; это необходимо для предотвращения случайного срабатывания механизма из-за пыли и другого разносимого ветром мусора. В открытом, незащищенном состоянии доли выпуклый (загнуты наружу), но в закрытом состоянии доли вогнутый (образуя полость). Это быстрое переворачивание этого бистабильный состояние, закрывающее ловушку,[26] но механизм, с помощью которого это происходит, все еще плохо изучен. Когда триггерные волосы стимулируются, потенциал действия (в основном с участием ионов кальция - см. кальций в биологии ), который распространяется по долям и стимулирует клетки в долях и в средняя жилка между ними.[40][41][42]

Предполагается, что существует порог накопления ионов для Венерианской мухоловки, чтобы отреагировать на стимуляцию.[43] В кислотный рост Теория утверждает, что отдельные клетки во внешних слоях долей и средней жилки быстро перемещаются 1ЧАС+ (ионы водорода ) в их клеточные стенки, понижая pH и ослабление внеклеточных компонентов, что позволяет им быстро набухать за счет осмос, тем самым удлиняя и изменяя форму лепестка ловушки. С другой стороны, клетки внутренних слоев долей и средней жилки могут быстро секретировать другие ионы, позволяя воде следовать путем осмоса, и клетки разрушаются. Оба эти механизма могут играть роль и иметь некоторые экспериментальные данные, подтверждающие их.[44][45]Мухоловки демонстрируют яркий пример памяти у растений: растение знает, касались ли его волосы, и запоминает это в течение нескольких секунд. Затем завод вспоминает этот инцидент, если в течение этого периода происходит второе касание, и закрывается.[46] После закрытия мухоловка считает дополнительная стимуляция триггерных волосков, всего до пяти, для запуска производства переваривающих ферментов.[47]

Мускоидная муха.
Хризомелидный жук, Пария.

Пищеварение

Если жертва не может убежать, она будет продолжать стимулировать внутреннюю поверхность лепестков, и это вызывает дальнейшую реакцию роста, которая заставляет края лепестков вместе, в конечном итоге закрывая ловушку. герметически и формируя «желудок», в котором пищеварение происходит. Высвобождение пищеварительных ферментов контролируется гормоном. жасмоновая кислота, тот же гормон, который вызывает выброс токсинов в качестве защитного механизма против травоядных у растений, не являющихся плотоядными. (Видеть Эволюция ниже)[47][48] Как только пищеварительные железы в долях листа активированы, пищеварение катализированный к гидролаза ферменты, выделяемые железами.

Окислительная модификация белка, вероятно, является пре-пищеварительным механизмом, используемым Dionaea muscipula. Было обнаружено, что водные экстракты листьев содержат хиноны такой как нафтохинон плюмбагин что соединяется с разными НАДН -зависимый потливость производить супероксид и пероксид водорода на самоокисление.[49] Такая окислительная модификация может привести к разрыву мембран клеток животных. Плумбагин как известно, вызывает апоптоз, связанных с регулированием Bcl-2 семейство белков.[50] Когда Дионея экстракты предварительно инкубировали с диафоразами и НАДН в присутствии сывороточный альбумин (SA), последующие триптический переваривание SA облегчалось.[49] Поскольку секреторные железы из Droseraceae содержать протеазы и, возможно, другие деградирующие ферменты, возможно, присутствие активирующих кислород редокс кофакторы функционировать как внеклеточный пре-пищеварительный окислители для превращения мембраносвязанных белков жертвы (насекомые ) более восприимчивы к протеолитический атаки.[49]

Пищеварение занимает около десяти дней, после чего добыча превращается в шелуху. хитин. Затем ловушка снова открывается и готова к повторному использованию.[51]

Эволюция

Drosera falconeri, с короткими, широкими, липкими ловушками для листьев

Плотоядность растений - очень специализированная форма внекорневая подкормка, и является адаптацией, обнаруженной у нескольких растений, которые растут в бедной питательными веществами почве. Ловушки для хищников были выбраны естественным образом, чтобы позволить этим организмам компенсировать дефицит питательных веществ в их суровых условиях окружающей среды и компенсировать снижение фотосинтетической пользы.[52] Филогенетические исследования показали, что плотоядность растений - обычная адаптация в средах обитания с обильным солнечным светом и водой, но с дефицитом питательных веществ.[39] Плотоядность эволюционировала независимо шесть раз у покрытосеменных растений на основе существующих видов, и, вероятно, многие другие линии плотоядных растений вымерли.[53]

Механизм «защелкивания», характерный для Дионея разделяется только с одним другим родом плотоядных растений, Альдрованда. На протяжении большей части ХХ века эти отношения считались случайными, точнее, примером конвергентная эволюция. Некоторые филогенетические исследования даже предполагают, что ближайшие живущие родственники Альдрованда были росянки.[54] Лишь в 2002 г. было проведено молекулярно-эволюционное исследование путем анализа комбинированных ядерный и хлоропластная ДНК последовательности, показали, что Дионея и Альдрованда были тесно связаны, и что механизм ловушки с защелкой возник только однажды в общий предок двух родов.[55][56]

Исследование 2009 года[54] представили доказательства эволюции защелкивающихся ловушек Дионея и Альдрованда из ловушки для липкой бумаги, как Drosera regia, на основе молекулярные данные. Молекулярные и физиологические данные предполагают, что Дионея и Альдрованда защелкивающиеся ловушки произошли от ловушек из липкой бумаги общего предка с Drosera. Преадаптации к эволюции ловушек-защелок были выявлены у нескольких видов Drosera, например, быстрое движение листьев и щупалец. Модель предполагает, что хищничество растений с помощью защелкивающихся ловушек эволюционировало из ловушек из липкой бумаги, приводимых в движение увеличением размера добычи. Более крупная добыча обеспечивает большую питательную ценность, но большие насекомые могут легко избежать липкой слизи ловушек из липучей бумаги; поэтому развитие защелкивающихся ловушек предотвратит побег и клептопаразитизм (кража добычи, захваченной растением до того, как оно сможет извлечь из нее пользу), а также позволит обеспечить более полное пищеварение.[54][55]

В 2016 году в журнале было опубликовано исследование экспрессии генов в листьях растений, когда они захватывали и переваривали добычу. Геномные исследования. Активация генов, наблюдаемая в листьях растений, подтверждает гипотезу о том, что хищные механизмы, присутствующие в мухоловке, представляют собой специально адаптированную версию механизмов, используемых нехищными растениями для защиты от травоядных насекомых.[48][57] У многих не плотоядных растений жасмоновая кислота служит сигнальной молекулой для активации защитных механизмов, таких как выработка гидролаз, которые могут разрушать хитин и другие молекулярные компоненты насекомых и микробных вредителей.[58] В мухоловке Венеры эта же молекула отвечает за активацию пищеварительных желез растения. Через несколько часов после поимки добычи внутри желез активируется другой набор генов, тот же набор генов, который активен в корнях других растений, позволяя им поглощать питательные вещества. Использование подобных биологических путей в ловушках, которые используют не плотоядные растения для других целей, указывает на то, что где-то в своей эволюционной истории венерина мухоловка перепрофилировала эти гены, чтобы облегчить хищничество.

Предлагаемая эволюционная история

Плотоядные растения обычно травянистый, а их ловушки - результат первичный рост. Как правило, они не образуют легко окаменевших структур, таких как толстая кора или дерево. В результате нет никаких ископаемых свидетельств шагов, которые могли бы связать Дионея и Альдрованда, или любой род с их общим предком, Drosera. Тем не менее, можно сделать вывод об эволюционной истории, основываясь на филогенетических исследованиях обоих родов. Исследователи предложили ряд шагов, которые в конечном итоге приведут к сложному механизму защелкивания:[54][55]

  • Более крупные насекомые обычно ходят над растением, а не летят к нему.[59] и с большей вероятностью вырвутся из одних липких желез. Поэтому растение с более широкими листьями, как и Drosera falconeri,[54] должен был приспособиться к перемещению ловушки и ее стеблей в направлениях, которые увеличивали его шанс поимки и удержания такой добычи - в данном конкретном случае, в продольном направлении. После надлежащей «упаковки» побег будет труднее.[59]
  • Затем эволюционное давление выбрано для растений с более коротким временем отклика аналогично Drosera burmannii или же Drosera glanduligera. Чем быстрее закрытие, тем меньше будет зависимость завода от липучки.
  • По мере того, как ловушка становилась все более и более активной, энергия, необходимая для «оборачивания» добычи, увеличивалась. У растений, которые могут каким-то образом отличать настоящих насекомых от случайных капель детрита / дождя, будет преимущество, что объясняет специализацию внутренних щупалец в триггерных волосках.
  • В конце концов, поскольку растение больше полагалось на то, чтобы смыкаться вокруг насекомого, а не на приклеивание их к поверхности листа, щупальца, столь очевидные на Drosera полностью утратят свою первоначальную функцию, превратившись в «зубы» и «триггерные волоски» - пример естественного отбора, использующего уже существующие структуры для новых функций.
  • Завершив переход, растение в конечном итоге развило подавленные пищеварительные железы, обнаруженные внутри ловушки, вместо того, чтобы использовать росу на стеблях, что еще больше отличало его от рода. Drosera.

Филогенетические исследования с использованием молекулярных признаков указывают на то, что плотоядность зародилась у предков Dionaea muscipula до 85,6 миллиона лет назад, а разработка защелкивающейся ловушки предками Дионея и его родственный род Альдрованда примерно 48 миллионов лет назад.[60]

Выращивание

Dionaea muscipula «Акаи Рю», по-японски «Красный дракон», в культуре.

Растения можно размножать семенами, для достижения зрелости требуется от четырех до пяти лет. Чаще их размножают клональным делением весной или летом. Мухоловки Венеры также можно размножать in vitro с помощью культура ткани растений.[61] Большинство мухоловок Venus, выставленных на продажу в детских садах, были произведены с использованием этого метода, поскольку это наиболее экономичный способ их массового размножения. Независимо от используемого метода размножения, растения будут жить от 20 до 30 лет, если их выращивать в правильных условиях.[62]

Сорта

Основная статья: Список сортов Венеры мухоловки

Венериновые мухоловки на сегодняшний день являются наиболее широко признанным и культивируемым хищным растением, и их часто продают как комнатные растения. Разные сорта (культивируемые сорта) появились на рынке благодаря культуре тканей выбранных генетических мутаций, и эти растения выращиваются в больших количествах для коммерческих рынков. Сорта «Акаи Рю» и «Юго-Западный гигант» получили Королевское садоводческое общество с Награда за заслуги перед садом.[63]

Сохранение

Хотя широко культивируется для продажи как комнатное растение, D. muscipula численность популяции в дикой природе значительно сократилась. По оценкам, популяция в его естественном ареале сократилась на 93% с 1979 года.[5][37]

Положение дел

Вид находится под Закон об исчезающих видах обзор Служба рыболовства и дикой природы США.[64] Текущая проверка началась в 2018 году после того, как первоначальная «90-дневная» проверка показала, что действия могут быть оправданы. Предыдущий обзор, проведенный в 1993 году, привел к выводу, что завод является «потенциальным кандидатом без достаточных данных об уязвимости».[65] В Красный список МСОП классифицирует вид как «уязвимый».[66] Списки штата Северная Каролина Dionaea muscipula как разновидность «Особых опасений - уязвимых».[67] В 2010, СИТЕС перечислил его как вид Приложения II.[68]  Природа классифицировал его как «Imperiled» (G2) в обзоре 2018 года.[69]

Служба охраны рыболовства и дикой природы США не указала сроки завершения текущего обзора Dionaea muscipula. Закон об исчезающих видах определяет двухлетний срок для обзора видов. Однако процесс составления списка видов занимает в среднем 12,1 года.[70]

Угрозы

Венерина мухоловка встречается в дикой природе только в очень специфических условиях, требующих плоской земли с влажными, кислыми, бедными питательными веществами почвами, которые получают полное солнце и часто горят при лесных пожарах, и поэтому чувствительны ко многим типам беспокойства.[5] Обзор 2011 года определил пять категорий угроз для вида: сельское хозяйство, строительство дорог, использование биологических ресурсов (браконьерство и лесозаготовка), модификации природных систем (дренаж и пожаротушение) и загрязнение (удобрения).[71]  

Утрата среды обитания представляет собой серьезную угрозу для вида. Человеческое население прибрежных Каролин стремительно увеличивается. Например, в округе Брансуик, Северная Каролина, где проживает наибольшее количество популяций венеринских мухоловок, с 2010 по 2018 год численность населения увеличилась на 27%.[72] По мере роста популяции жилищная и коммерческая застройка и строительство дорог напрямую уничтожают среду обитания мухоловок, в то время как подготовка площадки, которая влечет за собой выкапывание канав и осушение, может высушить почву на прилегающих территориях, уничтожив жизнеспособность вида.[73][69] Кроме того, более широкое использование природных территорий в населенных пунктах для отдыха непосредственно уничтожает растения путем их измельчения или выкорчевывания.[5]

Пожаротушение - еще одна угроза венерианской мухоловке. В отсутствие регулярных пожаров кустарники и деревья вторгаются, превосходя виды и приводя к местным искоренениям.[29][74] D. muscipola требует пожара каждые 3–5 лет и лучше всего растет при ежегодных кустарниковых пожарах.[75] Хотя мухоловки и их семена, как правило, погибают вместе с конкурентами при пожарах, семена от мухоловок, прилегающих к зоне возгорания, быстро распространяются в пепле и в условиях полного солнца, которые возникают после пожара.[76] Поскольку зрелые растения и новые саженцы обычно уничтожаются регулярными пожарами, необходимыми для сохранения среды их обитания, D. muscipula 'Выживание зависит от адекватного производства семян и распространения из-за пределов выжженных участков обратно в выжженную среду обитания, что требует наличия критической массы популяций и подвергает успех любой отдельной популяции риску. динамика метапопуляции. Эта динамика делает небольшие изолированные популяции особенно уязвимыми для искоренения, поскольку, если нет взрослых растений, прилегающих к зоне пожара, нет источника семян после пожара.[5]

Браконьерство стал еще одной причиной убыли населения. Сбор мухоловок Венеры на государственных землях стал незаконным в Северной Каролине в 1958 году, и с тех пор сформировалась легальная индустрия выращивания, выращивающая десятки тысяч мухоловок в коммерческих целях. теплицы продается как хозяйственные растения. Тем не менее, в 2016 году газета NY Times сообщила, что спрос на дикорастущие растения все еще существует, что «привело к« преступному сообществу венерианской мухоловки »».[77] В 2014 году в штате Северная Каролина браконьерская охота на венерину мухоловку стала тяжкое преступление.[78] С тех пор нескольким браконьерам были предъявлены обвинения, в том числе один человек получил 17 месяцев тюрьмы за браконьерство 970 мухоловок Венеры.[79] и еще один мужчина, обвиненный в 73 уголовных преступлениях в 2019 году.[80] Браконьеры могут нанести больший вред диким популяциям, чем может показаться простым подсчетом отловленных особей, поскольку они могут выборочно собирать самые крупные растения на участке, которые имеют больше цветов и фруктов и, следовательно, дают больше семян, чем более мелкие растения.[5]

Кроме того, этот вид особенно уязвим перед катастрофическими климатическими явлениями. Большинство мест для ловушек Венеры находятся всего на 2–4 метра (6,5–13 футов) над уровнем моря и расположены в регионе, подверженном ураганам, что делает штормовые нагоны и повышение уровня моря долгосрочной угрозой.[5]

Обозначения

В 2005 году Венерина мухоловка была признана хищным растением штата Северная Каролина.[81]

В альтернативной медицине

Экстракт Венеры мухоловки доступен на рынке как травяное средство, иногда в качестве основного ингредиента патентная медицина названный «Хищник». Согласно Американское онкологическое общество, эти продукты продвигаются в Альтернативная медицина для лечения различных заболеваний человека, включая ВИЧ, болезнь Крона и рак кожи, но «имеющиеся научные данные не подтверждают утверждения о пользе для здоровья экстракта венериной мухоловки».[82]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Schnell, D .; Catling, P .; Folkerts, G .; Frost, C .; Gardner, R .; и другие. (2000). "Dionaea muscipula". Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП. 2000: e.T39636A10253384. Дои:10.2305 / IUCN.UK.2000.RLTS.T39636A10253384.en. Внесен в список уязвимых (VU A1acd, B1 + 2c v2.3)
  2. ^ Schlauer, J. (нет данных) Dionaea muscipula. База данных хищных растений.
  3. ^ Контрольный список избранных семейств растений Kew World
  4. ^ Самнер, Томас (20 ноября 2012 г.). "Исследование венерианской мухоловки". insidescience.com. Получено 18 марта 2018.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j Уоллер, Дональд (21 октября 2016 г.). «Петиция о включении Венериной мухоловки (Dionaea muscipula Ellis) в список находящихся под угрозой исчезновения в соответствии с Законом о исчезающих видах 1973 года». USFWS. Получено 14 декабря 2019.
  6. ^ а б «Венерина мухоловка: рассматривается Закон об исчезающих видах» (PDF). Служба рыболовства и дикой природы США. Июнь 2017 г.. Получено 15 декабря 2019.
  7. ^ а б "Справочная информация о ловушках для мух Венеры - название и история ловушек для мух Венеры". FlyTrapCare.com. 4 апреля 2008 г. Архивировано с оригинал 17 декабря 2008 г.
  8. ^ а б c d Эллис, Джон (1768). The London Magazine или Gentleman's Monthly Intelligencer. Октябрь 1768 г. Р. Болдуин. п. 523.
  9. ^ Дональдсон, Джон Уильям (1852). Варрониан: критическое и историческое введение в этнографию Древней Италии и филологическое изучение латинского языка. Дж. У. Паркер и сын. стр.431. ципула.
  10. ^ Васе, Кристофер (1662). Словарь минус: обширный англо-латинский и латинско-английский словарь. Максвелл.
  11. ^ Райс, Барри (январь 2007 г.). «Как венерианская мухоловка получила свое название?». Часто задаваемые вопросы о плотоядных растениях.
  12. ^ "tippet-de-witchet, сущ. - Словарь сленга Грина". greensdictofslang.com. Получено 21 января 2020.
  13. ^ Уильямс, Гордон (2001). "калитка". Словарь сексуального языка и образов в шекспировской литературе и литературе Стюарта: набор из трех томов Том I A – F Том II G – P Том III Q – Z. A&C Black. п. 1533. ISBN  978-0-485-11393-8.
  14. ^ а б Маби, Ричард (2016). «Проблема плотоядных растений: Типитивитчет (Глава 16)». Кабаре растений: сорок тысяч лет жизни растений и человеческое воображение. W. W. Norton & Company. ISBN  978-0-393-24877-7.
  15. ^ Маби, Ричард (2016). Кабаре растений: сорок тысяч лет жизни растений и человеческое воображение. W. W. Norton & Company. ISBN  978-0-393-24877-7.
  16. ^ Ходж, Фредерик Уэбб (1912). Справочник американских индейцев к северу от Мексики: N – Z. Типография правительства США. стр.759. Titipiwitshik
  17. ^ Ирмшер, Кристоф (1999). Поэтика естествознания: от Джона Бартрама до Уильяма Джеймса. Издательство Университета Рутгерса. п. 31. ISBN  978-0-8135-2615-7.
  18. ^ Бартрам, Джон (1942). Дневник путешествия по Каролинам, Джорджии и Флориде: с 1 июля 1765 г. по 10 апреля 1766 г.. Американское философское общество. п. 104. HDL:2027 / uc1.32106020417272.
  19. ^ Льюис Уэстон Дилвин; Питер Коллинсон (1843 г.). Hortus Collinsonianus. Описание растений, выращенных покойным Питером Коллинсоном. У. К. Мюррей и Д. Рис. п.18.
  20. ^ Хроника садоводов и новый садовод. Том 3–4. Издательство Хеймаркет. 1875. с. 306.
  21. ^ Охрана природы В архиве 29 августа 2017 г. Wayback Machine - Венерина мухоловка
  22. ^ Эллис, Джон (23 сентября 1768 г.). Письмо Карлу Линнею от 23 сентября 1768 г., Лондон.
  23. ^ Указания по ввозу семян и растений из Ост-Индии и других дальних стран в состояние растительности: Вместе с каталогом таких иностранных растений, которые достойны выращивания в наших американских колониях для целей медицины, сельского хозяйства и торговли. К этому добавляется рисунок и ботаническое описание нового чувствительного растения, названного Dionæa muscipula: или Венериная ловушка для мух - (Лондон, напечатано и продано Л. Дэвисом, 1770 г.).
  24. ^ "Венерина мухоловки". Часто задаваемые вопросы о плотоядных растениях. Получено 13 июн 2005.
  25. ^ а б Рэйвен, Питер Х .; Эверт, Рэй Франклин; Эйххорн, Сьюзен Э. (2005). Биология растений (7-е изд.). W.H. Фримен и компания. ISBN  978-0-7167-1007-3.
  26. ^ а б Фортерре, Йоэль; Skotheim, Jan M .; Дюмэ, Жак; Махадеван, Л. (27 января 2005 г.). "Как взрывается венерианская мухоловка" (PDF). Природа. 433 (7024): 421–425. Bibcode:2005Натура.433..421F. Дои:10.1038 / природа03185. PMID  15674293. S2CID  4340043. Архивировано из оригинал (PDF) 2 декабря 2007 г.
  27. ^ Cameron, Kenneth M .; Wurdack, Kenneth J .; Джобсон, Ричард В. (2002). «Молекулярные доказательства общего происхождения защелок среди хищных растений». Американский журнал ботаники. 89 (9): 1503–1509. Дои:10.3732 / ajb.89.9.1503. PMID  21665752.
  28. ^ Гуарино, Бен (7 февраля 2018 г.). "Венерина мухоловки дают перерыв насекомым, которые опыляют их цветы. Они их не едят". Вашингтон Пост. Получено 2 августа 2020.
  29. ^ а б В. Шульце; E.D. Шульце; И. Шульце и Р. Орен (2001). «Количественная оценка использования азота насекомыми венерической мухоловкой Dionaea muscipula, ловящей добычу с сильно изменяющимися изотопными сигнатурами». Журнал экспериментальной ботаники. 52 (358): 1041–1049. Дои:10.1093 / jexbot / 52.358.1041. PMID  11432920.
  30. ^ Leege, Лисса. "Как мухоловка Венеры переваривает мух?". Scientific American. Получено 20 августа 2008.
  31. ^ Дарвин, К. Р. 1875. Насекомоядные растения.
  32. ^ Шнелл, Д. Э. (2002). Плотоядные растения США и Канады (2-е изд.). Timber Press. ISBN  978-0-88192-540-1.
  33. ^ Гиблин, Д. Нд. Dionaea muscipula. Музей естественной истории и культуры Берка.
  34. ^ «Международное общество хищных растений». Carnivorousplants.org. Архивировано из оригинал 28 июля 2014 г.. Получено 26 августа 2013.
  35. ^ а б «Венерина мухоловка: рассматривается Закон об исчезающих видах» (PDF). Служба рыболовства и дикой природы США. Июнь 2017 г.. Получено 15 декабря 2019.
  36. ^ а б Робертс, Патрисия Р .; Остинг, Х. Дж. (1958). «Ответы венерианской мухоловки (Dionaea muscipula) на факторы, участвующие в ее эндемизме». Экологические монографии. 28 (2): 193–218. Дои:10.2307/1942208. ISSN  1557-7015. JSTOR  1942208.
  37. ^ а б «День биоразнообразия: сохранение венериной мухоловки | NC DNCR». www.ncdcr.gov. Получено 14 декабря 2019.
  38. ^ Эллисон, DM; Готелли, штат Нью-Джерси (2009). «Энергетика и эволюция хищных растений - самые чудесные растения Дарвина в мире»'". Журнал экспериментальной ботаники. 60 (1): 19–42. Дои:10.1093 / jxb / ern179. PMID  19213724.
  39. ^ а б Гибсон, ТС; Уоллер, DM (2009). «Развитие« самого чудесного »растения Дарвина: экологические шаги к ловушке». Новый Фитолог. 183 (1): 575–587. Дои:10.1111 / j.1469-8137.2009.02935.x. PMID  19573135.
  40. ^ Ходик, Дитер; Сиверс, Андреас (1989). "Возможности действия Dionaea muscipula Эллис ". Planta. 174 (1): 8–18. Дои:10.1007 / BF00394867. PMID  24221411. S2CID  3114033.
  41. ^ Суда, Хираку; Мано, Хироаки; Тойота, Масацугу; Фукусима, Кендзи; Мимура, Тетсуро; Цуцуи, Идзуо; Хедрих, Райнер; Тамада, Йосуке; Хасебе, Мицуясу (2020). «Динамика кальция во время закрытия ловушки, визуализированная в трансгенной ловушке Венеры». Природа Растения. 6 (10): 1219–1224. Дои:10.1038 / s41477-020-00773-1. PMID  33020606.
  42. ^ Джаймо, Кара (12 октября 2020 г.). "Почему ученые сделали светящиеся венерианские мухоловки". Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 19 октября 2020.
  43. ^ "Пресс-релиз: Ловушка захлопывается". Wiley ChemBioChem. Январь 2010 г. Дои:10.1002 / (issn) 1439-7633 / asset / homepages / press / 201001press (неактивно 3 декабря 2020 г.). Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на декабрь 2020 г. (связь)
  44. ^ Уильямс, С. Э. 2002. Сравнительная физиология Droseraceae Sensu stricto - Как сгибаются щупальца и смыкаются ловушки? Материалы 4-й Международной конференции общества хищных растений. Токио, Япония. С. 77–81.
  45. ^ Ходик, Дитер; Сиверс, Андреас (1988). «О механизме закрытия венерианской мухоловки (Dionaea muscipula Эллис) ". Planta. 179 (1): 32–42. Дои:10.1007 / BF00395768. PMID  24201419. S2CID  23445586.
  46. ^ Чамовиц, Даниэль (2012). Что знает растение. США: Scientific American / Farrar, Straus and Giroux. п. 117. ISBN  9780374533885.
  47. ^ а б Böhm, J .; Scherzer, S .; Krol, E .; Kreuzer, I .; фон Мейер, К .; Lorey, C .; Mueller, T. D .; Шабала, Л .; Monte, I .; Solano, R .; Аль-Рашейд, К. А. С .; Rennenberg, H .; Shabala, S .; Neher, E .; Хедрих, Р. (2016). «Венерина мухоловка Dionaea muscipula учитывает индуцированные добычей действия, способствующие поглощению натрия». Текущая биология. 26 (3): 286–295. Дои:10.1016 / j.cub.2015.11.057. ISSN  0960-9822. ЧВК  4751343. PMID  26804557.
  48. ^ а б Бемм, Феликс; Беккер, Дирк; Лариш, Кристина; Крейцер, Инес; Эскаланте-Перес, Мария; Schulze, Waltraud X .; Анкенбранд, Маркус; Вейер, Анна-Лена Ван де; Крол, Эльжбета; Аль-Рашейд, Халед А .; Митхёфер, Аксель; Вебер, Андреас П .; Шульц, Йорг; Хедрих, Райнер (4 мая 2016 г.). «Образ жизни плотоядных венериновых мухоловок основан на стратегиях защиты травоядных». Геномные исследования. 26 (6): 812–825. Дои:10.1101 / гр.202200.115. ISSN  1088-9051. ЧВК  4889972. PMID  27197216. Получено 26 мая 2016.
  49. ^ а б c Галек Х., Оссвальд В.Ф., Эльстнер Е.Ф. (1990). «Окислительная модификация белков как механизм предваривания пищеварения хищных растений». Dionaea muscipula: гипотеза, основанная на экспериментах in vitro ». Свободный Радик Биол Мед. 9 (5): 427–434. Дои:10.1016 / 0891-5849 (90) 90020-Дж. PMID  2292436.
  50. ^ Сюй Ю.Л., Чо С.Й., Куо П.Л., Хуанг Ю.Т., Лин С.К. (август 2006 г.). «Плумбагин (5-гидрокси-2-метил-1,4-нафтохинон) вызывает апоптоз и остановку клеточного цикла в клетках A549 за счет накопления p53 посредством фосфорилирования c-Jun NH2-терминальной киназой по серину 15 in vitro и in vivo». J Pharmacol Exp Ther. 318 (2): 484–494. Дои:10.1124 / jpet.105.098863. PMID  16632641. S2CID  6880736.
  51. ^ Продюсировал Нил Лукас (7 декабря 2009 г.). "Растения". Жизнь. BBC One.
  52. ^ А. М. Эллисон (2006). «Ограничение питательных веществ и стехиометрия хищных растений» (PDF). Биология растений. 8 (6): 740–747. Дои:10.1055 / с-2006-923956. PMID  17203429.
  53. ^ Альберт, В. А .; Williams, S.E .; Чейз, М. В. (11 сентября 1992 г.). «Плотоядные растения: филогения и структурная эволюция». Наука. 257 (5076): 1491–1495. Bibcode:1992 Наука ... 257.1491A. Дои:10.1126 / science.1523408. ISSN  0036-8075. PMID  1523408.
  54. ^ а б c d е Гибсон, Т. С .; Уоллер, Д. М. (2009). «Эволюция« самого замечательного »растения Дарвина: экологические шаги к ловушке». Новый Фитолог. 183 (3): 575–587. Дои:10.1111 / j.1469-8137.2009.02935.x. PMID  19573135.
  55. ^ а б c Кэмерон, К. М .; Wurdack, K. J .; Джобсон, Р. У. (2002). «Молекулярные доказательства общего происхождения защелок среди хищных растений». Американский журнал ботаники. 89 (9): 1503–1509. Дои:10.3732 / ajb.89.9.1503. PMID  21665752.
  56. ^ Rivadavia, F .; К. Кондо; М. Като и М. Хасебе (2003). «Филогения росянки, Drosera (Droseraceae) на основе хлоропластных последовательностей rbcL и ядерной 18S рибосомной ДНК ». Американский журнал ботаники. 90 (1): 123–130. Дои:10.3732 / ajb.90.1.123. PMID  21659087.
  57. ^ Стокстад, Э. (12 мая 2016 г.). «Как венерина мухоловка прижилась к мясу». Наука. 352 (6287): 756. Bibcode:2016Научный ... 352..756С. Дои:10.1126 / science.352.6287.756. PMID  27174967.
  58. ^ Тернер, Джон Дж .; Эллис, Кристина; Devoto, Алессандра (1 мая 2002 г.). "Путь сигнала жасмоната". Растительная клетка. 14 (приложение 1): S153 – S164. Дои:10.1105 / tpc.000679. ISSN  1532–298X. ЧВК  151253. PMID  12045275.
  59. ^ а б "Происхождение венерианской мухоловки раскрыто". Новости BBC. 2009.
  60. ^ Эллисон, Аарон М .; Адамек, Любомир (2018). Плотоядные растения: физиология, экология и эволюция. Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-877984-1.
  61. ^ Джанг, Ги-Вон; Ким, Кван-Су; Парк, Ро-Донг (2003). «Микроразмножение венериной мухоловки побеговой культурой». Растительные клетки, ткани и культура органов. 72 (1): 95–98. Дои:10.1023 / А: 1021203811457. S2CID  40976899.
  62. ^ Д'Амато, Питер (1998). Дикий сад: выращивание хищных растений. Беркли, Калифорния: Ten Speed ​​Press. ISBN  978-0-89815-915-8.
  63. ^ "AGM Plants Март 2020 © RHS - ORNAMENTAL" (PDF). rhs.org.uk. Королевское садоводческое общество. Март 2020 г.. Получено 11 сентября 2020.
  64. ^ "Федеральный регистр / Том 82/20 декабря 2017 / Предлагаемые правила" (PDF). Правительственное издательство (США). 20 декабря 2017 г.. Получено 14 декабря 2019.
  65. ^ "Федеральный регистр / Том 58, № 188" (PDF). cdn.loc.gov. 30 сентября 1993 г.. Получено 14 декабря 2019.
  66. ^ «Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП». Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП. Получено 15 декабря 2019.
  67. ^ «Угрожающие результаты поиска». растения.usda.gov. Получено 15 декабря 2019.
  68. ^ «Приложения | СИТЕС». www.cites.org. Получено 15 декабря 2019.
  69. ^ а б «Комплексный отчет по видам - ​​Dionaea muscipula». explorer.natureserve.org. Получено 15 декабря 2019.
  70. ^ «Многим исчезающим видам предстоит долгое ожидание защиты: ученые обеспокоены уменьшением в результате глобального разнообразия». ScienceDaily. Получено 15 декабря 2019.
  71. ^ Дженнингс, Дэвид Э .; Рор, Джейсон Р. (1 мая 2011 г.). «Обзор угроз сохранения хищных растений». Биологическое сохранение. Мониторинг экорегионального масштаба на охраняемых территориях в условиях быстро меняющегося климата. 144 (5): 1356–1363. Дои:10.1016 / j.biocon.2011.03.013. ISSN  0006-3207.
  72. ^ «Краткие сведения о Бюро переписи населения США: округ Брансуик, Северная Каролина». www.census.gov. Получено 15 декабря 2019.
  73. ^ Лукен, Джеймс О. (2012). «Долгосрочные результаты становления венерианской мухоловки (Dionaea muscipula)». Реставрация экологии. 20 (6): 669–670. Дои:10.1111 / j.1526-100X.2012.00888.x. ISSN  1526-100X.
  74. ^ Люкен, Джеймс (2007). «Функционирование Dionaea muscipula под влиянием развивающейся растительности». Журнал Ботанического общества Торри. 134 (1): 45–52. Дои:10.3159 / 1095-5674 (2007) 134 [45: PODMAI] 2.0.CO; 2 - через bioone.org.
  75. ^ Гетсли, Коннор (май 2017 г.). "Венерина мухоловка: сохранение хищного любопытства". Журнал Американского ботанического совета. 14 (5).
  76. ^ "Венерина мухоловки в опасности: почему всеобщее любимое хищное комнатное растение находится под угрозой". www.mentalfloss.com. 30 сентября 2019 г.. Получено 15 декабря 2019.
  77. ^ Мел, Кристофер (28 ноября 2016 г.). "Венерина мухоловки нуждаются в защите от браконьеров в Северной Каролине". Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 15 декабря 2019.
  78. ^ Эванс, Джон (18 сентября 2014 г.). «Кража растений Венеры мухоловки теперь уголовное преступление». www.wect.com. Получено 21 июля 2017.
  79. ^ С любовью, Шейла (28 июля 2016 г.). «Браконьер, укравший 970 венериных мухоловок в Северной Каролине, приговорен к тюремному заключению». Вашингтон Пост. Архивировано из оригинал 29 июля 2016 г.. Получено 15 декабря 2019.
  80. ^ Тем не менее, Йоханна Ф. (18 марта 2019 г.). «Человеку предъявлено обвинение по 73 пунктам обвинения в браконьерстве с Венерой мухоловкой, залог в размере 750 000 долларов». Port City Daily. Получено 15 декабря 2019.
  81. ^ "Государственное хищное растение Venus Flytrap | Государственные символы США". Statesymbolsusa.org. Получено 17 октября 2019.
  82. ^ "Венерина мухоловка". Американское онкологическое общество. Ноябрь 2008 г. Архивировано с оригинал 18 февраля 2015 г.. Получено 22 сентября 2013.

внешняя ссылка